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              高寒地區水稻綠色生產獲得科學依據
               


              日前,內蒙古大學生態與環境學院科研團隊,通過對高寒地區不同氮肥條件下不同水稻品種對甲烷排放量的影響及根圈甲烷氧化和固氮作用的研究,為利用微生物為高寒地區水稻綠色生產和綠色減排技術的應用提供了科學依據。

              此前,內蒙古大學生態與環境學院副教授包智華參與的科研團隊通過穩定同位素分析及蛋白組學等技術,揭示了未施氮肥條件下,稻田根圈甲烷氧化菌是水稻根圈主要的固氮貢獻者。但是北方高寒鹽堿條件下,稻田甲烷排放量及根圈甲烷氧化和固氮作用機制尚不清楚。為此,2020年,包智華帶領內蒙古大學生態與環境學院科研團隊,與中國科學院遺傳與發育生物學研究所科研團隊、內蒙古稼泰綠色農業開發有限公司合作,在呼和浩特市土默特左旗稼泰農業科技園區內蒙古鹽堿地水稻高端品種選育基地開展“北方高寒水稻甲烷氧化依賴的固氮作用”研究。通過對高寒地區不同氮肥條件下不同水稻品種的甲烷排放量的影響及根圈甲烷氧化和固氮活性耦合機制的分析、研究,以掌握北方高寒地區不同水稻品種的甲烷排放清單,揭示北方高寒地區稻田根圈甲烷氧化和固氮耦合機制,并分離關鍵菌群、制備菌劑,同時對稻田甲烷減排和固氮貢獻率進行評估。

              研究結果表明,內蒙古鹽堿地水稻高端品種選育基地培育的耐鹽堿水稻新品種固氮活性高于對照水稻品種1.5倍以上,且具有甲烷氧化依賴的固氮活性。固氮功能基因的擴增子測序中甲烷氧化菌占主導,暗示甲烷氧化菌是該水稻品種根圈固氮作用的主要貢獻者。

              包智華介紹,甲烷在稻田厭氧層源源不斷的產生,大部分被根圈甲烷氧化菌截留利用,少部分通過水稻排放到大氣中。被截留的甲烷通過甲烷氧化菌氧化過程中產生的能量為固氮作用的順利完成提供能量,從而為水稻提供氮素營養。這樣通過根圈固氮甲烷氧化菌就能起到減少稻田甲烷排放量和促進水稻生長的雙重作用;谶@一研究結果,在實際生產中就能利用分離出的關鍵菌群制備相應的菌劑,來減少化肥特別是氮肥的用量,減輕對土壤、水和水稻的污染,從而有望實現水稻綠色生產和綠色減排。

              來源:中華糧網

               
               

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